汽車論文汽車驅動形式的類別利弊分析

1、汽車驅動形式的類別及利弊摘要：汽車的驅動型式(Layout)即汽車動力傳動系(Power Train)的 布置型式，對整車的性能、外形及內部尺寸、重量、軸荷分配、制造 成本及維修保養(yǎng)等方面均產生重要影響?？茖W合理地選擇驅動型式是 汽車總體設計的首要工作之一。本文主要介紹以燃油或燃氣發(fā)動機為 動力裝置的汽車驅動型式。關鍵詞：驅動形式類別根據發(fā)動機和各個總成相對位置的不同，現代汽車的驅動型式通常 分為如下5種：一、前置后驅(FrontengineReardrive，簡稱 FR)，所謂前 置后驅，是指發(fā)動機前置、后輪驅動的驅動形式。這是一種傳統的驅 動形式，大家所熟悉的廣州標致轎車，就是一種典型的前

2、置后驅轎車。采用這種驅動形式的轎車，其前車輪負責轉向任務，后輪承擔驅動工 作。發(fā)動機輸出的動力通過離合器、變速器、傳動軸輸送到后驅動橋 上，驅動后輪使汽車前進，用形象的話來說，是“推”著車輛前進。采用了前置后驅驅動型 式的整車具有如下優(yōu)勢：在拼合良好的路面上 啟動、加速或爬坡時，驅動輪 的負荷增大(即驅動輪的附著 壓力增大)，其牽引性能比前置前驅型式優(yōu)越；軸荷分配比較均勻，具有良好的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性， 因此高速穩(wěn)定性好，并有利于延長輪胎的使用壽命；發(fā)動機、離合器和變速器等總成臨近駕駛室，簡化了操縱機構的布置；轉向輪是從動輪，轉向機構結構簡單、便于維修；前后輪各司其職，轉向和驅動分開，車輛

3、爬坡能力強;同時，FR型式具有如下的弊端:由于采用傳動軸裝置，不僅增加車重，同時降低動力傳動系 的傳動效率，影響了燃油經濟性；縱置發(fā)動機、變速器和傳動軸等總成的布置，使駕駛室空間 減小，影響乘坐舒適性；同時，地板高度的降低也受到限制；在雪地或易滑路面上啟動加速時，后輪推動車身，易發(fā)生擺 尾現象；前置后驅的車輛轉彎時易出現轉向過度的情況；采用前置后驅方式的客車，易于由貨車改裝，與貨車通用的部件較多。除具有相似于前置后驅貨車的優(yōu)缺點外，還存在如下弊凌色端：由于發(fā)動機罩突出于地板之上，降低車廂內的面積利用率，并導致了車內噪聲大，隔熱、隔振比較困難，影響了乘坐舒適性；前軸容易過載，軸荷分配不夠理想，影

4、響了操縱穩(wěn)定性； 由于前懸受到限制，導致后/、懸過長，上坡時容易刮地（離區(qū)角較小）。近年來，隨著城市公交車二弓二方式 -進一步向準低地板、超低地板方向攔、 發(fā)展，大客車的驅動型式已呈現出由后置后驅取代前置前驅的趨勢。由于前置后驅固有的缺點，目前在多數中、小型轎車中已不采用 這種驅動形式，但目前多數高級豪華轎車，為追求行駛性能，依然采 用這種驅動形式，如寶馬全系列轎車。二、前置前驅(Frontengine Frontdrive，簡稱 FF)，所謂前 置前驅，是指發(fā)動機前置，前輪驅動的驅動形式。這是1970年代后 才真正興起和在技術上得以完善的驅動形式，目前大多數中、小型轎 車都采用了這種驅動形式

5、。其將變速器和驅動橋做成了一體，固定在 發(fā)動機旁將動力直接輸送到前輪驅動車輛前進，用形象的話來說，是 “拉”著車輛前進。這是轎車(含微型、經濟型汽車)上比較盛行的 驅動型式，但貨車和大客車基本上不采用該型式。前置前驅轎車的布 局一般都是將發(fā)動機橫向布置，與設計緊湊的變速驅動橋相連，具有 如下優(yōu)勢；省略傳動軸裝置，減輕了車重，結構比較緊湊；有效地利用了發(fā)動機室的空間，駕駛室內空間較為寬敞，并有 利于降低地板高度，提高乘坐舒適性；發(fā)動機靠近驅動輪，減少功率傳遞損耗、動力傳遞效率高，燃 油經濟性好；發(fā)動機等總成前置，增加前軸的負荷，提高了轎車高速行駛時 的操縱穩(wěn)定性和制動時的方向穩(wěn)定性；簡化了后懸架

6、系統，車架不必為后驅動橋騰出空間；在積雪或易滑路面上行駛時，靠前輪牽拉車身，有利于保證方 向穩(wěn)定性。操作機構簡單、發(fā)動機散熱條件好；車內空間大、易布置；，可 以降低車身高度；省去了長長的傳動軸，減輕了整車重量，縮短了動 力傳遞距離，。同時，FF型式具有如下的弊端：啟動、加速或爬坡時，前輪負荷減少，導致牽引力下降;前置前驅式傳動結構轉彎是易造成過度轉向；前橋既是轉向橋，又是驅動橋，結構及工藝復雜，制造成本高、維修保養(yǎng)困難；三、后置后驅（Rearengine Rear一drive，簡稱RR），所謂后置 后驅是將車前的發(fā)動機、變速箱等“五臟六腑”移到車后，這樣一來 保持了前置前驅車的優(yōu)點也消除了前置

7、前驅車的缺點。是目前大、中 型客車流行的布置型式，少數微型或普及型轎車也采用該型式，但貨 車很少采用該型式。采用了后置后驅驅動型式的客車具有如下優(yōu)勢：重量集中于汽車的后部，發(fā)動機距驅動軸很近，因而驅動輪負荷大，啟動加速時牽引力大，且傳動效率高，燃油經濟性好；有利于車身內部布置，車廂內的面積利用率高；易于將發(fā)動機與車廂隔開，減少車廂內的振動和噪聲，乘坐舒適性良好；可在地板下設置容積很大的行李倉。同時、RR型式具有如下的 弊端：前輪附著力小，高速時轉向不穩(wěn)定，影響了操縱穩(wěn)定性；水箱布置困難，不利于發(fā)動機的散熱；發(fā)動機防塵困難；發(fā)動機和變速器等總成遠離駕駛員，遠程(Remote)操縱機構的 布置較復

8、雜；故障不宜及時判別，維修保養(yǎng)困難。四、中置后驅中置后驅即發(fā)動機中置、后輪驅動(Middleengine Reardrive，簡稱MR)，是大多數運動型轎車和方程式賽車所采用的 型式。此外，某些大、中型客車也采用該型式，但采用該型式的貨車 很少。運動型車采用中置后驅具有如下優(yōu)勢：匚U 可獲得最佳的軸荷分配， 項切一一J 操縱穩(wěn)定性和行駛平順性較好；發(fā)動機臨近驅動橋，無需傳動軸，從而減輕車重，具有較高的 傳動效率；重量集中，車身平擺方向的慣性力矩小，轉彎時，轉向盤操作 靈敏，運動性好。同時，運動型車采用MR型式具有如下的弊端：發(fā)動機的布置占據了車廂和行李箱的一部分空間，通常，車廂內 只能安放2張

9、座椅；對發(fā)動機的隔音和絕熱效果差，乘坐舒適性有所降低。采用MR 型式的大、中型客車具有車廂內的面積利用率較高、車內噪音小、傳 動軸短、傳動效率高等優(yōu)點。同時，具有如下不足：發(fā)動機需要特殊設計，且其冷卻和防塵不易；遠程操縱機構復雜，維修保養(yǎng)不便；地板高度難于降低。五、全輪驅動 全輪驅動(Full一wheeldrive,簡稱n WD)通常 是將發(fā)動機前置，在變速器后裝有分動器以便將動力分別輸送到所有 車輪上；為了有效地避免車輪滑動，除裝有輪間差速器外，還配有軸 間差速器。該型式主要用于吉普車和越野車，但是最近也有很多轎車 采用了全輪驅動型式。通常，二車橋汽車的全輪驅動型式稱為四輪驅 動(4wD)，

10、有三車橋的全輪驅動型式稱為六輪驅動(6WD)，以此類推。采用了全輪驅動型式的整車具有如下優(yōu)勢： 由于全輪汽車可以利用汽 .二乎胃二”抵：一 車的全部重量作為附著壓力，從樂W注丑土三三目v 而使附著力顯著增加，即擴展了牽引力極限；可以將發(fā)動機的動力分別傳至各個車輪，即減少了每一驅動輪 的驅動力負擔，因而能夠保證在不超過輪胎摩擦極限(不發(fā)生車輪打 滑)的情況下，將足夠的動力傳至路面，使汽車具有很強的越野能力;輪胎的磨損均勻，有利于延長輪胎的使用壽命。同時，全輪驅動型式具有如下弊端：傳動系統長，結構復雜，制造成本高，且維修保養(yǎng)困難；噪音大，車輛重，且驅動力傳遞效率低、油耗大，即燃油經濟性 不好?，F今

11、的4WD型式可分為以下兩種:可轉換4WD型式可轉換4WD型式適用于FR車的變型，是指 在必要時可由2WD型式轉變?yōu)?WD型式。由于裝備了轉換機構，可在 城市道路行駛時利用2WD型式。當越野行駛時，操作拉桿或開關，便 可簡單地轉變?yōu)?WD型式運行?？赊D換4WD型式可以稍微彌補4WD車 驅動力傳遞效率低的缺點；并且當選擇2WD型式行車時，相對于4WD 型式減少了輪胎和部分傳動系零件的磨損。非轉換4WD型式非轉換4WD型式適用于FF車的變型，其驅 動型式不可改變，全以4WD型式行駛。另外，還有很多非轉換4WD型 式車在中間差速器上采用粘滯式聯結機構。從而，在正常情況下可以 像FF車一樣行駛；但是，當

12、驅動輪側滑時，便自動向從動輪傳遞動 力，充分發(fā)揮出4WD卓越的越野性能。汽車不同驅動方式的利弊四輪驅動越野車：優(yōu)點：前后輪都有驅動力，牽引力大，通過性強，附著力大，穩(wěn) 定性好，適于越野。缺點：重量大，節(jié)油性差。發(fā)動機前置后橋驅動中高級轎車優(yōu)點：前后橋承載的負荷基本一樣，動力性強，牽引力大，在爬 坡、泥濘道路和顛簸路上行駛時，動力性、防后輪側滑和穩(wěn)定性明顯 優(yōu)越于“發(fā)動機前置，前橋驅動”的汽車。缺點：傳動軸延至后橋，導致地板凸起，幾個總成分開布置，占 據空間較大，很難使汽車小型化。發(fā)動機前置前橋驅動的中小型汽車優(yōu)點：省了傳動軸，地板平坦，傳動系緊湊，重量減輕，地板降 低，重心下降。缺點：上坡時重量向后移，前橋負荷減輕，不能產生足夠的牽引 力，不易在上下坡較多的山區(qū)使用。發(fā)動機后置后橋驅動微型車：優(yōu)點：省去了傳動軸，附著力大，牽引力也大，軸距較小，地板 下沒有排氣管，發(fā)動機廢氣、噪音不會污染車廂內。缺點：后橋負荷大，轉彎易側滑，操縱系統太長，結構復雜，冷 卻系統復雜，行李箱太小。結束語：綜上所述，汽車驅動型式的合理選用，取決于汽車的類型和用途， 以及汽車的車架（承載式車身）、行駛系、制動系等多方面因素。只有 滿足整車的動力性、操縱穩(wěn)定性、燃油經濟性、通過性和乘坐舒適性 等性能的設計要求并實現了預計制造成本的驅動型式，才是該車合理 的驅動型式。所以，脫離具體的應用，單獨分析各種驅動型